JPS60157061A - 物体の内部構造の超音波カラ−像の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、物体の内部構造の超音波カラー像の形成方法
に係る。カラー像を使用する理由は、これら内部構造の
構成要素の特性、例えば医学的超音波診断に於ける組織
の特性をより明確に決定し得るからである。

現在世界中で使用されている超音波診断装置のほぼ全て
が、超音波伝搬に影響を与える１つの現象から生じた結
果即ちプローブ又は音響器の側に反射されたエコーを利
用して像を再生するように設計されている。像はテレビ
ジョンスクリーンに再生される。言い換えると、１つの
発信−受信シーケンスに対応する各「発射」方向でプロ
ーブに戻るエコー信号を抽出し、受信エコーの振幅に応
じた輝度をスクリーン上で対応する掃引又は走査線の各
スポットに割描てる。

１つの線の情報全部をリアルタイムでデジタル化して格
納し得る高速アナログ−デジタルコンバータは既に公知
である。変換した信号をサンプリングすることによって
走査線の各スポット即ち「画素」を復元することが可能
である。これらスポットは夫々物体の所定深度の一点に
対応する。言い換えると、超音波がエコー源に到着しプ
ローブに戻るための所要時間に対応する時間間隔の後に
プローブに到達するエコー信号サンプルの各々は、物体
の対応する一点での発射方向に沿った超音波の部分反射
を示す。これまでは一般に超音波エコーの振幅を像形成
のパラメータに用いていた。物体内部の超音波伝搬に影
＃を与える全ての現象のうちで振幅が最適精度で測定で
きると考えられるからである。

しかし乍ら、物体内部の超音波伝搬に影響を与える別の
現象の応用も可能である。非限定例として以下の如き現
象が挙げられる。即ち、可変的な波の伝搬速度、又は構
造体の種々の器官によって逆発信されるかもしくは該器
官の表面粗度によって逆発信されるエネルギ、又は前記
構造体の内部伝搬に伴なう超音波の吸収、等の現象があ
る。

特に最後の現象に関しては、ディスプレイすべき構造体
の所定数の点即ち場所での吸収をこれら点での反射率が
既知でないときにも算出し得ることが判明した。後述す
る方法は１９７６年にＫｕｃによって発表されている。

この方法では、受信エコーのスペクトルの重心の経時変
化（例えば該当スペクトルがガウスのスペクトルのとき
には平均周波数の変化）を測定する。言い換えると、エ
コー信号を適宜処理して所定の吸収図（ｃａｒｔｏｇｒ
ａｐｈ）を作成する。しかし乍ら、所与の点での吸収率
の計算には比較的長いエコー信号サンプル即ち数１０マ
イクロ秒の長さの「窓」の処理が必要なので、全部の点
即ちスポットでの吸収率を再現する像の分解能が十分で
ない。エコー信号を直−核使用すると軸方向（走査腺方
向）分解能は１マイクロ秒未満である。（走査方向に平
行な）吸収像の水平分解能も十分でない。

また、３色テレビジョンブラウン管を使用して物体の内
部構造のカラー像をディスプレイする方法も提案された
。例えば、米国特許第４２３０１２４号では、「時間窓
」内の受信エコーの振幅に所定のカラースケールを割当
てる。例えばＯｄＢは黒、２−４　ｄＢは灰色−赤、・
・・・・・・・・、２８〜３０　ｄＢは黄、３０ｄＢ　
より上は白である。米国特許第４　：！８８０４号はエ
コー信号の別のタイプのカラーコード化方式を開示して
いる。該特許によればエコーを異なる３つの帯域通過フ
ィルタに作用させ、得られた信号を用いて３原色の割合
を決定する。しかし乍ら上記２つの特許ではいずれも従
来通りのパラメータ（エコー振幅）しか使用しないので
、これらの方法を組織の特性決定に用いた場合の利点は
小さい。

本発明の基本理念は、（特に医学的超音波診断に於ける
）組織の特性をより明確に決定するために物体の内部構
造中の超音波伝搬に影響を与える少くとも２つの別々の
現象を３色ゾ２ウン管のスクリーンに重畳してディスプ
レイすることにある。

前記２つの現象の１つは輝度信号を発生すべく処理され
、もう１つは色度信号を発生すべく処理される。

換言すれば本発明は、種々の選択方向での一連の発信−
受信シーケンスによって画像を得るような物体の内部構
造の超音波カラー像の形成方法に係る。本発明方法は、
前記物体内部の超音波伝搬に影響を与える第１の音響現
象を示す信号と前記超音波伝搬に影響を与える少くとも
１つの異なる第２の音響現象を示す少くとも１つの第２
信号とを各シーケンス毎に発生し、前記第１信号を輝度
信号の生成に使用し前記第２信号を色度信号の生成に使
用して像を再生するステップを含む。

好ましくは輝度信号は、最適分解能を確保する主パラメ
ータとして維持されるエコーの振幅に基いて生成される
。従っていかなる場合にも本発明方法の使用による像分
解能の低下は生じない。また、構造体内部の超音波伝搬
に影響を与える別の現象特に前記に挙げた現象の１つが
色度信号に変換されるので、分解能が高くない場合にも
（別の現象が考察されるので）組織の特性はより明確に
決定される。何故なら公知の如く、カラーテレビジョン
の色度信号は比較的低い通過帯域を有しており、従って
、例えばエコー情報から推定即ち「抽出」される超音波
吸収現象の場合のようにそれ自体は低分解能しか与えな
い情報からも支障無く生成され得る。

（限定的ではないが）特に組織の特性決定の分野では吸
収を利用すると最良結果を得ることが期待できる。従っ
て以後の記載では、エコーの振幅（−次−Ｑラメータ）
を輝度信号の生成に利用し吸収（二次、ｅラメータ）を
カラー信号即ち色度信号の生成に使用した具体例につい
て説明する。

本発明の原理に基く超音波診断システムの添付図面に示
す具体例に関する以下の記載より、本発明がより十分に
理解され、本発明の別の特徴及び利点が明らかにされる
であろう。

第１図のシステムは、それ自体公知の１つ以上の圧電変
換器を含むプローブ１１と、プローブに作用する励起用
電気信号を周期的に発生すべくプローブに結合した回路
１２と、入力がプローブに接続された増幅手段１３と増
幅手段１３の出力に接続されたアナログ−デジタルコン
バータ１４とコンバータ１４によってロードされるバッ
ファメモリ１５とを含む。前記メモリは例えば、増幅器
１３によって受信伝送されたエコー信号の種々の振幅値
を示す像の１つの線の全部の画素の値に対応する（例え
ば８ビツトの）ワード全部を記憶するに必要な容量を有
する。この場合は信号を直接デジタル化するが、後述す
る如く、「虚」チャネルと「実」チャネルとから成る２
つのチャネルでの複合復調後にデジタル化を実行しても
よい。メモリ１５には、包絡線検出を示す値又は振幅計
算を示す値又は１つの「時間窓」に関するエネルギ計算
を示す値のいずれがロードされてもよい。前記手段はい
ずれも公知手段である。これら手段は、超音波診断像の
主パラメータたる受信エコー信号の振幅変化を示す１つ
の線の輝度信号の値全部をデジタル形でメモリ１５に記
憶させ得る。サブアセンブリ１２．１４．１５は発射同
期回路１９のタイミングで制御される。回路１９はエミ
ッタ１２を直接トリガし、更に標本化クロック２０を同
期する。クロック２０はコンバータ１４と書込みカウン
タ２１とを制御し、カウンタ２１はバッファメモリ１５
を制御する。メモリ１５は、１つのカラー像の再生に必
要な全ての輝度情報と色度情報とを記憶すべく必要な容
量をもつ主メモリ２３の一部をロードするために読取り
カウンタ２２のタイミングで読出される。

従って、１つの完全像の輝度情報が１画素ずつ及び１線
ずつメモリ２３に入る。具体例によれば種々の発射方向
での吸収の変化に関する色度信号の処理手段を説明する
前に、所与の点即ちスポット（又はより正確にはその近
傍）での吸収を該点即ちスポットで反射されたエコー信
号の関数として算出する方法を以下に説明する。

励起用信号は一般に公知の如く、プローブが励起用信号
に応答してガウススペクトルを有する超音波を発生し該
超音波がディスプレイすべき構造体内部を伝搬するよう
に形成される。この場合、エコーのスペクトル（又はエ
コーのいかなる部分のスペクトル）もガウススペクトル
であるが、物体が低域フィルタとして作用するのでエコ
ースペクトルの平均周波数は掃引深度の関数として低周
波側にシフトしている。

発信スペクトルが実質的にガウス分布のとき、発信信号
は周波数ｆの関数として次式で示される。

−（ｆ−ｆｏ）” ５（ｆ）　＝　ｅ　２ａ”　（１） 〔式中、ｆｏはガウススペクトルの平均周波数であり、
σはその分散であり、ガウススペクトルの場合はこの分
散はガウス分布曲線の２つの一３ｄＢ点間の周波数の偏
差に相当する〕。

ディスプレイすべき構造体はフィルタとして作用する。

従って、プローブから（発射方向に）距離Ｘの点での伝
達関数は Ｈ（ｆ）　＝　ｅ−２″ｆｘ（２） 〔式中、αは吸収（ｄ　Ｂ　／　ｃｍ、　ＭＨｚ　）を
示す〕。この吸収αが距離Ｘの全長に沿って一定である
と想定すると、受信エコーは次式で示される。

従って、受信エコーのガウススペクトルの平均周波数理
ぢ中心周波数ｆ′ｏは導関数Ｓ　（ｆ）を０にすること
によって得られる。

即ち、式 で示される。従って ｆ’ｏ　＝ｆｏ　−２ασ”　Ｘ　（３）である。

発信スペクトルの標準偏差σが既知なので５発信スペク
トルの平均周波数と受信スペクトルの平均周波数ｆ′Ｇ
とを比較することによって吸収αを算出し得ることが理
解されよう。

従って、理論的にはエコースペクトルのフーリエ分析に
よってｆ′ｏを決定し、点五での（即ち発射方向でのゾ
ローブから距離五の点での）αを計算し得る。

（以下余白） 以上の考察に基くと、受信信号の可能な処理方法の１つ
は、各エコー信号の所定の「時間窓」の抽出サンプルに
対応する部分をスペクトル分オ斥して各線の対応数の点
（玉）の近傍に吸収を示すカラーを対応させる段階を含
む。

各処理サンプルのスペクトルの平均周波数と共に標準偏
差を再計算することもでき式（４）で示唆する如く必ず
しも発信スペクトルの標準偏差を使用しなくてもよい。

即ち、超音波伝搬媒質は均質性からはほど遠く、その結
果、標準偏差は各信号サンプル毎に変化する。公知のス
ペクトル分析方法ではガウスエコー信号の平均周波数ｆ
′。とその標準偏差とを容易に決定し得るので上記の如
き標準偏差の再計算が必要であることは重大な制約には
ならない。従って、「スペクトル分析ｊなる用語は、１
１．及び好ましくはδを決定し得るいずれの信号処理方
法（即ち本出願の場合にはエコー信号の一部分の処理）
も意味する。

従って第１図は、メモリ１５と同様であり同じくコンバ
ータ１４によってロードされるバッファメモリ２５を示
す。フーリエ・スペクトル分析器２６がメモリ２５に結
合されておシその入力端子Ｅでエコー信号の一部分（時
間窓抽出サンプル）を示す一連の値を周期的に受信する
。これらの値はメモリ２５に読込まれ、読取シーケンサ
２８のタイミングで読出される。一連の値の夫々に基い
て分析器２６は対応する７−リエ・スペクトルを抽出し
ｆ′ｏとσとを算出する。これらの２種のパラメータは
分析器２６の出力端子Ｓ１．５２Ｖｃ夫々現れる。分析
器２６の機能を実行すべく設計された集積素子は市場で
容易に入手し得る。非限定例としてＴＭＳ　３２０型の
プロセッサを使用し得る。

これは大抵の半導体製造業者によって製造されている信
号プロセッサである。この素子は、所与の時間窓抽出サ
ンプルを示す一連の値から高速フーリエ変換法（ＦＦＴ
として公知）を用いてｆ′ｏとσとを計算し得る。出力
端子Ｓ□、Ｓ２は、前出の公式（４）を計算するように
設計された計算回路３０の対応入力端子に接続されてい
る。この種の計算回路の必須所要素子はデジタル減算器
とデジタル乗算器とデジタル除算器とであるから、該回
路の構成方法は当業者に十分に公知である。これら電子
素子はいずれも集積回路の形状で市販されている。

コンピュータが使えるときは、公式（４）の解を得るた
めのサブプログ之ムを作成し得る。対応する吸収値（即
ち前記第２信号）が（機能結線３１を介して）メそり２
３にアドレスされる。

本発明の別の有利な特徴によれば、内部に超音波を伝搬
せしめてディスプレイされる構造の不均質性をいっそう
明瞭に知るために、公式（４）を用いた距離王の関数た
る吸収の計算が発信フーリエ・スペクトルの平均周波数
ｆ。でなく計算済の先行エコー信号部分のスペクトルの
平均周波数を用いて行なわれる。よシ詳細には、１つの
発信−受信シーケンスに対応するエコー信号の少くとも
第１部分に関しては、発信スペクトルの平均周波数なｆ
ｏとして公式（４）を計算する。従って、平均周波数ｆ
′ｏを決定し、公式（４）の分子を構成する周波数偏差
ｆ。−ｆ′ｏが得られる。更に、よシ長い侵入距離王に
対応する別の吸収値の計算に於いてｆ。に置換してｆ′
ｏを使用し得る。この置換は発射方向に活った第２吸収
率の計算以後使用できるが、第２吸収率のときには計算
される周波数偏差が余夛にも小さく十分な精度が得られ
ない恐れがある。

このため、第１エコー信号の部分（即ち最初の４つ又は
５つの部分）に対応する吸収率の計算には発信スペクト
ルの平均周波数を使用し、以後の計算には直前でない先
行エコ一部分の平均周波数の計算値を使用する。例えば
、１つの線のｎ番目の部分に対応する吸収率は、サンプ
ルｎ−４に関して計算された平均周波数をｆ。に代入し
て公式（４）で算出される。このためには、計算回路３
０に低容量（即ち一時に４つ又は５つの平均周波数を格
納し得る）メモリ３２を付加するだけでよい。このメモ
リ３２は、シフトレジスタに基いて構成されておシ出力
端子Ｓ□からロードされる。このメモリの読出し出力端
子は回路３０の前記デジタル減算器の入力端子に接続さ
れている。

メモリ２３は定期的に読出されこのメモリカ）ら送出さ
れた（輝度と色度とに関する）デジタル情報はデコーダ
３５をアドレスし、ｆｌｊえば選択カラースケールを第
２信号の一連の可有し振幅イ直に対応させる。デコーダ
）−１特に、各選択カラー毎に三原色の強度比を格納し
たリードオンリーメモリを内蔵し得る。この情報はメモ
リ２３の読取値によって直接アドレスされる。色度信号
と輝度信号とを組合せ、第１図に符号Ｒ，Ｖ、Ｂで示す
３つの信号を送出する。これらの信号は夫々、３つのデ
ジタル−アナログ；ンノ層−夕３６．３７，３Ｂの入力
端子に与えられ、これらコン／膚−夕の出力端子４ま従
来のカラーテレビジョンモニター３９の対応人力をモニ
タする。

吸収／色のコード化について別のコード化方式を使用す
ることも可能である。例えば、吸収が周波数に実質的に
比例すると考えられる場合には、Ａ、　ｖ、　ｂ、を色
度信号及びＬを輝度信号として以下のコード化方式を採
用するのが有利であろう。

ｒ　＋ｖ　十ｂ　＝　Ｌ 〒＝λ１＝ｋａ、ｆ１ 一＝λ　＝にαｆ２ ２ 式中、ｆ工とｆ２とは該当スペクトルの一３ｄＢでの周
波数であシ、平均周波数と標準偏差とが既知のときは容
易に決定できる。この場合、モニタに４見られる信号は
、上記公式群よフ得られた解である。従って、比ヱと互
とは２つの選択周波数　ｖ ｆ□、ｆ２での吸収の算定値に夫々対応する。

変形方法によれば、変数λ１とλ２とをｆ□とｆ２とで
の吸収の関数としてでなく、吸収基準値α。

に対する差の関数として示す。

λ１＝ｋ（α−α０）ｆｌ及びλ２＝ｋ（α−αＯ）　
’２更ニ、エコー信号の時間窓抽出サンプルのスペクト
ル分析を別の方法で行なうことも可能である。

要するに、第１図で示す如くスペクトル分析から得られ
る有用な情報は主としてスペクトルの平均周波数と好ま
しくは標準偏差とから構成されるが、これらのノ（２メ
ータを、受信信号の部分の完全フーリエ・スペクトルを
作成する方法以外の方法で決定することが可能である。

特に、前記第１信号の各部分（即ちエコー信号の時間窓
抽出サンプル）の同期直角位相復調を行なって復調信号
の自己相関関数を計算し、この自己相関関数の第１導関
数と第２導関数とを計算し得る。これらの導関数は夫々
、平均周波数と標準偏差との所望の値に対応する。従っ
て、フーリエ・スペクトル分析器２６を上記演算を行な
うシステムに代えてもよい。第２図はこの種のシステム
を示す。

第２図で、時間窓抽出サンプルに対応するエコー信号の
部分ＲＤ（ｔＪは２つの復調器１１５，１１６の入力端
子に同時に与えられる。復調器の第２人力は、２つの直
角位相発振器１１７．１１８にょシ送出される直角位相
信号ｃｏｓ　（２”　ｆ　Ｏｔ　）及びｓｉｎ（２ｆｆ
ｇｔ）を夫々受信する。ｆｏは平均発信周波数である。

前記２つの復調器はｆ。Ｋ等しい値のＲＤ（ｔｌのスペ
クトルＲＤ　（ｆ）の転位を実行する。これら復調器が
第２入力端子で受信する信号が互いに直角位相を成すの
でこれら復調器は所謂直角位置復調を実行する。各復調
信号を低域フィルタ１１９，１２０に夫々通し標本化回
路１２１，１２２で標本化する。標本化回路１２１．１
２２の各々は、阻止形標本化回路とこれに続くアナログ
−デジタル変換器（ＡＤＣ）とを含む。その結果、一群
の複素値が得られる。

複素値の実部Ｘ、は標本化回路１２１がら送出され虚部
ｙｐは標本化回路１２２から送出される。標本化された
複素信号Ｕを記号化してＵ＝Ｖ十ｊＷと表わすことがで
きる。但し、ＶはＸ　１　＋　Ｘ　２１・・・Ｘｐの値
の集合を示し、Ｗは）’１．）’２＋・・・ｙ、の値の
集合を示す。第２図のデバイスは更に、信号ＲＤ　（ｔ
ｌの自己相関関数を計算すべく構成された回路１１３と
、前記自己相関関数の１次導関数と２次導関数とを計算
すべく構成された回路１１４とを有する。

標本化された信号Ｕが複素信号なので、離散的自己相関
関数ｒ（τ）が、実部’＆Ｘ、虚部ンＹとする複素信号
であυ、τは標本化期１８１に実質的に等しい自己相関
遅延を示す。

回路１１３は、各受信サンプル毎に、９次のサンプルに
対応する標本化複素信号の値Ｘ、とｙｐと音検出し同時
に直前のサンプル即ちｐ−１次のサンプ／ｌ／について
の同様の値を検出するために遅延手段１２３を備える。

このために、遅延手段１２３は２つの遅延線１４２，１
４３を有しておシ、これら遅延線は夫々、標本化回路１
２１．１２２の出力端子に縦続されている。前記遅延線
１４２．１４３は時点１で受信した情報を時間τだけ遅
れた時点を十τで出力端子に一送出する。このτは前記
標本化期間に対応する。実際にはこれらの遅延線は、標
本化回路から送出された量子化信号の２進情報を入力端
子に並列に受信し、第１図の回路１９で生成されたクロ
ックパルス九の作用で前記情報を出方端子に並列に再生
するシフトレジスタから構成され得る。

遅延手段１２３は更に、一群の乗算器１２４乃至１２７
を含む。これらの乗算器は入力端子に所与のサンプルと
その直前のサンプルとに対応する標本化複素信号の実部
玉又は虚部ヱを受信して下記の乗算を実行する。

Ｘｐ　’　Ｘｐ＋１１　ｙｐ　’　３’ｐ−１／Ｘｐ　
’７ｐ　−１／ｘｐ　−１／　”ｊｐ自己相関関数の計
算回路１１３は遅延手段１２３と縦続された和算即ち加
算手段１２８を有しておシ、手段１２８は、２つの加算
記憶デバイス１２９，１３０を含んでおり、デバイス１
２９，１３０の入力端子は夫々乗算器１２４．１２５．
１２６．１２７の出力端子に接続されている。前記加算
記憶デノ々イスはＰ個のサンプルについて自己相関関数
ｒ（τ）の実部Ｘと虚部Ｙとを算出する。

回路１１４は、自己相関関数の１次導関数を計算する手
段１３１を内蔵する。手段１３１は、自己相関関数の虚
部Ｙを該関数の実部Ｘで除算する除算器１３２を有する
。除算器１３２に逆正接関数表１３３が縦続されておシ
、表１３３は、入力端子で所望角度の正接値によってア
ドレスされると出力にこの所望角度の値を送出する。デ
バイスを簡単にするために除算器１３２は対数除算器、
即ち、２つの対数表即ち値Ｘ及びＹで夫々アドレスされ
る表１３４゜１３５から成る除算器である。前記表は出
力にｌｏｇ）（及びｌｏｇ　Ｙを夫々送出する。減算器
１３６は前記表から出された値を受信してｌｏｇＹ／Ｘ
にと等価の解（ｌｏｇＹ　−１ｏｇＸ）を送出する。こ
れらの条件下で逆正接関数（Ｙ／Ｘ）計算表をｌｏｇＹ
／Ｘ逆正接指数関数表に代替し得る。実際には、符号１
２３乃至１３６で示される回路によって行なわれる計算
全部を１つのマイクロプロセッサによって実行し得る。

この場合表１３３は三角比逆正接指数関数変換に応答し
得るプレプログ２ムされたリードオンリーメモリである
。計算手段３１の出力端子の値ｆ′ｏは所望の平均周波
数であシ、従って、この出力端子は第１図の出力端子Ｓ
１に対応すると考えてよい。　− 自己相関関数の２次導関数の計算手段１３７は２つの乗
算器１３８．１３９ヲ含んでおシ、これら乗算器の入力
端子は信号Ｘ、Ｙを夫々受信する。・各乗算器の２つの
入力が、信号Ｘ及びＹを二乗するように相互接続されて
いる。回路１４０は乗算器１３８と１３９との出力を入
力端子に受信し、入力端子で受信した信号の和の平方根
に相当する演算を実行する。従って回路１４０の出力端
子はｒ（τ）の係数に等しい値を送出する。

回路１４１は１つの入力端子に回路１４０の出力を受信
しもう１つの入力端子に（Ｒ（ｏｌ　−Ｎ　）に比例す
るデジタル値を受信してこれら２つの値の些を決定しこ
の比から１を減算する。（Ｒ（０）−Ｎ）の値は容易に
得られる。Ｒ（０）は受信信号の平均エネル′ギ、即ち
ノイズの存在下での有効信号の平均エネルギである。こ
のエネルギは任意の従来手段で測定し得る。Ｎは、有効
信号が存在しないとき即ち音響発信を行なっていないと
きに前記手段と等しい手段で測定されたノイズのエネル
ギである。減算（Ｒ（ｏｆ　−Ｎ　）を行なうには従来
の減算回路を用いる。

クトルＲＤ（ｆｌのＲＤ（ｔｌからの標準偏差を示す。

従って回路１４１の出力端子は第１図の出力端子Ｓ２に
対応する。

また、分析すべき構造体内部に存在し得る運動を観察し
たい場合、即ち像の成る種の反復変化を観察したい場合
には１色度チャネルで行なわれる計算の所要時間内に各
像毎の色の再生ができない場合も生じ得る。これを解決
するためには、色度信号を輝度信号よシ遅いタイミング
で反復する方法を用いるか又は（輝度信号のみを使用し
て）リアルタイム・モノクロディスプレイモードな用い
る。これによシ使用者は観察すべき細部に応じて構造体
に対するプローブの最適位置を決定し得、前記位置調整
後に（遅れて作動する）色度チャネルの動作を開始させ
る。その結果、よフ多くの情報を含むカラー像が多少の
遅延を伴なって得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理に基く超音波診断カラーディスプ
レイシステムのブロック線図、第２図は第１図のシステ
ムのサブアセンブリの変形具体例１４・・・アナログ−
デジタルコンバータ、１５・・・バッファメモリ、　２
ｏ・・・クロック、２１・・・カウンタ、２２由カウン
タ、２３・・・主メモリ、２５・・・バッファメモリ、
２６・・・スペクトル分析器、２８・・・シーケンサ、
３２・・・メモリ、３５・・・デコーダ、 ３７．３８．３９・・・　デジタル−アナｐグコンバー
タ、３９・・・カラーテレビジョンモニタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）種々の選択方向に沿った一連の発信−受信シーケ
   ンスによって１つの像が得られるような物体の内部構造
   の超音波カラー像の形成方法であって、該方法が、前記
   物体内部の超音波伝搬に影響を与える第１の音響現象を
   示す信号と前記超音波伝搬に影響を与える少くとも１つ
   の異なる第２の音響現象を示す少くとも１つの第２信号
   とを各シーケンス毎に発生し、・前記第１信号を輝度信
   号の生成に使用し前記第２信号を色度信号の生成に使用
   して像を再生する段階を含む物体の内部構造の超音波カ
   ラー像の形成方法。 （２）前記第２信号の一連の可能振幅値にカラースケー
   ルを対応させる色度コード化段階を含む特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 （３）前記第１現象が前記物体によって反射される超音
   波エコーであり、前記第２現象が前記物体内部の超音波
   吸収である特許請求の範囲Ｋ１項に記載の方法。 （４）前記信号が前記超音波エコーのスペクトル分−リ
   エ・スペクトルを有する超音波を発生させており、前記
   スペクトル分析では実質的に、前記エコーのフーリエ・
   スペクトルの平均周波数と奸才しくはその標準偏差とを
   決定し毎回決定された値から吸収値を算定する特許請求
   の範囲第４項に記載の方法。 （６）前記スペクトル分析が、公知の高速フーリエ変換
   法による前記第１信号のフーリエ・スペクトルの作成と
   前記決定スペクトルの平均周波数と好ましくは標準偏差
   との算定とから成る特許請求の範囲第５項に記載の方法
   。 （力　前記スペクトル分析が実質的に、前記第１信号の
   同期直角位相復調を実行し、前記復調された信号の自己
   相関関数を計算し、前記自己相関関数の１次導関数と２
   次導関数とを計算する段階を含んでおり前記１次導関数
   と２次導関数とが前記平均周波数と前記標準偏差とを夫
   々示す特許請求の範囲第５項に記載の方法。 （８）対応方向に沿った梢造体内部の種々の侵入距離に
   夫々対応する部分を個別化するために各発信−受信シー
   ケンス毎に前記第１現象を示す信号の時間窓を設定し。 各部分に基く第２信号を生成し、前記発信−受信シーケ
   ンスの発射方向に沿った前記侵入距離に対応色度信号を
   割当てる段階を含む特許請求の範囲第１項に記載の方法
   。 （９）発信段階では、実質的にガウス分布のフーリエ・
   スペクトルを有する超音波を発生させており、前記スペ
   クトル分析では実質的に、前記エコーのフーリエ・スペ
   クトルの平均周波数と好ましくはその標準偏差とを決定
   し毎回決定された値から吸収値を算定しており、前記エ
   コー信号の少くとも第１部分に関しては、発信超音波の
   フーリエ・スペクトルの平均周波数と前記第１部分のフ
   ーリエ・スペクトルの平均周波数との間の偏差を決定す
   ることによって吸収を示す第２信号を算出し、より長い
   侵入距離に対応する残りの部分に関しては、当該部分の
   フーリエ・スペクトルの平均周波数と先行部分のフーリ
   エ・スペクトルの平均周波数の計算値との間の偏差を決
   定することによって吸収を示す第２信号を算出する特許
   請求の範囲第５項に記載の方法。 （Ｊ（ｊ）　２つの色度信号間の比が夫々、２つの選択
   周波数での吸収の算定値に対応する特許請求の範囲第５
   項に記載の方法。 ａυ　２つの色度信号間の比が夫々、２つの選択周波数
   での吸収の基準値との差の算定値に対応する特許請求の
   範囲第５項に記載の方法。